CN107098180A - 一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置 - Google Patents

Abstract

一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置，由四部分组成，分别为定位测量辅助装置、轨道衔接装置、风电自动控制系统及风动减速震动装置，定位测量辅助装置由车位自动定位检测装置和矸石高度测量装置两部分组成，轨道衔接装置是由钢轨、旋转转轴、推拉车机组成，风动减速震动装置是由一台风动马达减速机、链轮、链条、震动轮、可调振轨器和锁轮器组成，风电自动控制系统是本装置的核心控制装置，是接受和发出动作信号的主要部件，其采用PLC配合继电器、本安风控阀联动达到控制和操作系统动作的目的，使用本发明所述的一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置，避免了矸石运输中的资源浪费，节省运输成本。

Description

一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置

技术领域

本发明涉及矿井矸石运输设备，尤其涉及一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置。

背景技术

目前，采用立井轨道运输的煤矿企业，综掘、开拓所产生的矸石运输一般均采用有轨矿车，而装矸石多数采用耙装机和皮带机，此装车方式采用的是自由落体的方式充填矿车，通过现场调研发现，由于在掘进和开拓过程中产生的矸石大小不一，在自由落体充填矿车过程中会造成在矿车中产生充填间隙，尤其对于矸石块较大的情况下尤其明显，而随着矿车进入运输线到提升副井底车场后，运输过程中震动将矿车内部表面的矸石震动到车皮内部间隙后，往往仅仅剩余矿车可载荷体积的2/3或更少，但矿井提升均采用整车皮提升，因此造成了对有限车皮浪费、对运输资源占用浪费、对提升资源的浪费、对矸石卸载的浪费等等，综合起来是煤矿生产中极大浪费。

通过到多家煤矿生产企业调研发现，此现场普遍存在，部分企业采用振动的方式对装矸石矿车内部矸石进行震动，但由于矿车深度和矸石成分不同，产生的效果不明显，同时额外增加了人工的占用，产生效益不明显，所以此现象没有行之有效的解决方案 。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置，可以避免矸石运输中的资源浪费，节省运输成本。

本发明所述的一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置，其特征在于：由四部分组成，分别为定位测量辅助装置、轨道衔接装置、风电自动控制系统及风动减速震动装置。

定位测量辅助装置由车位自动定位检测装置和矸石高度测量装置两部分组成，所述的车位自动定位检测装置安装在载车出车处一侧，所述的车位自动定位检测装置采用钢板固定在钢轨外延，所述的车位自动定位检测装置包括车位传感器、车位传感器传输线和自动控制箱组成，所述的车位传感器固定在载轨道出车侧，所述的车位传感器向车轮处发出红外线，所述的车位传感器对应的钢轨另一侧设置有红外车位传感器接收器，当车轮遮挡住红外线时，车位传感器发出到位信号沿着车位传感器传输线将信号传送到自动控制箱，所述的矸石高度测量装置安装在行车钢轨侧面，所述的矸石高度测量装置包括有丝杆、测高红外发生器和测高传感器数据线组成，所述的丝杆设置在钢轨外侧面，所述的丝杆上安装有测高红外发生器，所述的测高红外发生器高度可以根据矿车的实际要求装载量通过调整丝杆的高度进行设定，当载车进入该装置后，车位传感器检查并发出指令后，测高传感器红外线被超高的矸石遮挡，测高传感器红外线发出动作信号到自动控制箱，自动控制箱控制震动部震动，当载车矸石高度下降到红外线以下，测高红外发生器信号恢复，通过测高红外发生器发出信号，自动控制箱接收到信号后，延时30秒停止震动。

轨道衔接装置是由钢轨、旋转转轴、推拉车机组成，所述的轨道衔接装置钳接在运输钢轨中端，并与轨道分离，一端用旋转转轴和连接铰链与钢轨连接，一端与钢轨分离，分离端下部设置有可调振轨器，随着震动轮的转动，所述的可调振轨器高端顶起钢轨，而运输轨道的另一端沿着旋转转轴和铰链的作用下按照角度震动，从而达到模拟矿车在轨道上运输过程中的震动效果。

风动减速震动装置是由一台风动马达减速机、链轮、链条、震动轮、可调振轨器和锁轮器组成，由于现场巷道的实际工况，为了不影响正常的行人和运输物料，该装置安装在巷道底板下面，风动马达减速机输出轴安装有链轮，链轮与主震动轴一侧的链轮通过高强链条连接，实现同步运行，在主震动轴的两端分别安装有震动轮，在震动轮上通过铰孔压紧的方式安装了振轨器，震动轮上并预留多高铰孔，可以通过增加振轨器的数量来调整震动的频率，以适应不同的工况，为了保证在轨道震动过程中载车不会移位发生倒车事故，在钢轨侧面的枕木上安装有锁轮器和锁轮气缸，收到定位信号后，锁轮器在锁轮气缸的作用下将轮锁住，达到定位防止倒车的目的。

风电自动控制系统是本装置的核心控制装置，是接受和发出动作信号的主要部件，其采用PLC配合继电器、本安风控阀联动达到控制和操作系统动作的目的，本安风控阀通过风电综合线与自动控制箱电连接，其主要采用通断气路的方式控制风动马达减速机及锁轮气缸动作，通过通断电路的方式控制推拉车机和推拉电磁铁的动作，实现自动控制。

工作原理：

本设计模拟了矿车在轨道上运输过程中的震动过程，让矿车整体震动实现载料的夯实，这种震动方式震动均匀，频率恒定，最大限度的减少了载料车皮的损伤，利用车皮震动与载矸震动差来实现自动夯实，提高了夯实的效果，减少了夯实时间，同时该震动夯实装置的震动轮和可调振轨器活动连接，即在震动轮上安装有多个震轨器，可以通过减少和增加震轨器的数量来增加或减少震动频率，以便可以应付不同的现场矸石工况，提高转载量和装载震动效率。

所述的震动装置与推拉车机配合，拉车时，电磁铁处于吸合状态，以采用皮带运输的煤矿综掘工区为例，该装置安装在皮带机尾卸料口出车侧，当皮带机采用自然坠落装满矸石后，在推拉车机的作用下将矿车推至该装置上，当车位传感器感应到载车皮到位后，在控制箱的指令下，锁紧气缸本安风控阀动作，将载车皮四个车轮锁紧在轨道上，此时控制箱控制风动减速马达启动，带动主震动轴转动，在主转动轴两侧的震动轮和可调振轨器转动，按照一定频率推动轨道，此时轨道沿着旋转转轴上下摆动，实现对矿车震动夯实矸石的作用，当测高红外发生器检测到矸石低于侧高线后，延时30秒发处信号到控制箱，控制箱控制马达停止，并松开卡轨机构，在推拉车机的作用下，将一次装载载车拉回皮带卸料口，进行二次装载矸石，装载完成后，推车机将载车推到运输线准备运输，完成一次循环。

优选的，所述的丝杆垂直于钢轨。

优选的，所述的推拉车机是在普通的推车机的基础上进行了改造，在推车机与矿车接触部位安装了电磁铁，当推车时，电磁铁处于关闭状态，拉车过车中电磁铁打开，吸住矿车接触部位将其拉回，实现了推拉载车的目的。

优选的，所述的风动马达减速机功率为15KW。

本发明所述的一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置，整体结构简单，操作使用方便，稳定性好，可靠性高，使用本发明所述的一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置，避免了矸石运输中的资源浪费，节省运输成本。

附图说明

附图1是本发明所述的一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置的侧面结构示意图。附图2是本发明所述的一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置的正面结构示意图。

1－矿车 2－卡轨机构 3－钢轨 4－旋转转轴 5－推拉车机 6－枕木 7－测高红外发生器 8－测高传感器数据线 9－车位传感器 10－车位传感器传输线11－自动控制箱 12－本安风控阀 13－风动马达减速机 14－链轮 15－高强链条16－主震动轴 17－巷道底板 18－锁轮气缸 19－红外车位传感器接收器 20－锁轮器 21－风电综合线 22－红外线 23－可调振轨器 24－震动轮 25－丝杆。

具体实施方式

现参照附图1和附图2，结合实施例说明如下： 本发明所述的一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置，其特征在于：由四部分组成，分别为定位测量辅助装置、轨道衔接装置、风电自动控制系统及风动减速震动装置。

定位测量辅助装置由车位自动定位检测装置和矸石高度测量装置两部分组成，所述的车位自动定位检测装置安装在载车出车处一侧，所述的车位自动定位检测装置采用钢板固定在钢轨3外延，所述的车位自动定位检测装置包括车位传感器9、车位传感器传输线10和自动控制箱11组成，所述的车位传感器9固定在载轨道出车侧，所述的车位传感器9向车轮处发出红外线，所述的车位传感器9对应的钢轨另一侧设置有红外车位传感器接收器19，当车轮遮挡住红外线时，车位传感器9发出到位信号沿着车位传感器传输线10将信号传送到自动控制箱11，所述的矸石高度测量装置安装在行车钢轨3侧面，所述的矸石高度测量装置包括有丝杆25、测高红外发生器7和测高传感器数据线8组成，所述的丝杆25设置在钢轨3外侧面，所述的丝杆25上安装有测高红外发生器7，所述的测高红外发生器7高度可以根据矿车1的实际要求装载量通过调整丝杆25的高度进行设定，当载车进入该装置后，车位传感器9检查并发出指令后，测高传感器红外线22被超高的矸石遮挡，测高传感器红外线22发出动作信号到自动控制箱11，自动控制箱11控制震动部震动，当载车矸石高度下降到红外线22以下，测高红外发生器7信号恢复，通过测高红外发生器7发出信号，自动控制箱11接收到信号后，延时30秒停止震动。

轨道衔接装置是由钢轨3、旋转转轴4、推拉车机5组成，所述的轨道衔接装置钳接在运输钢轨3中端，并与轨道分离，一端用旋转转轴4和连接铰链与钢轨3连接，一端与钢轨3分离，分离端下部设置有可调振轨器23，随着震动轮24的转动，所述的可调振轨器23高端顶起钢轨3，而运输轨道的另一端沿着旋转转轴4和铰链的作用下按照角度震动，从而达到模拟矿车1在轨道上运输过程中的震动效果。

风动减速震动装置是由一台风动马达减速机13、链轮14、链条15、震动轮24、可调振轨器23和锁轮器20组成，由于现场巷道的实际工况，为了不影响正常的行人和运输物料，该装置安装在巷道底板17下面，风动马达减速机13输出轴安装有链轮14，链轮14与主震动轴16一侧的链轮14通过高强链条15连接，实现同步运行，在主震动轴16的两端分别安装有震动轮24，在震动轮24上通过铰孔压紧的方式安装了振轨器23，震动轮24上并预留多高铰孔，可以通过增加振轨器23的数量来调整震动的频率，以适应不同的工况，为了保证在轨道震动过程中载车不会移位发生倒车事故，在钢轨3侧面的枕木6上安装有锁轮器20和锁轮气缸18，收到定位信号后，锁轮器20在锁轮气缸18的作用下将轮锁住，达到定位防止倒车的目的。

风电自动控制系统11是本装置的核心控制装置，是接受和发出动作信号的主要部件，其采用PLC配合继电器、本安风控阀12联动达到控制和操作系统动作的目的，本安风控阀12通过风电综合线21与自动控制箱11电连接，其主要采用通断气路的方式控制风动马达减速机13及锁轮气缸18动作，通过通断电路的方式控制推拉车机5和推拉电磁铁的动作，实现自动控制。

工作原理：

本设计模拟了矿车在轨道上运输过程中的震动过程，让矿车整体震动实现载料的夯实，这种震动方式震动均匀，频率恒定，最大限度的减少了载料车皮的损伤，利用车皮震动与载矸震动差来实现自动夯实，提高了夯实的效果，减少了夯实时间，同时该震动夯实装置的震动轮和可调振轨器活动连接，即在震动轮上安装有多个震轨器，可以通过减少和增加震轨器的数量来增加或减少震动频率，以便可以应付不同的现场矸石工况，提高转载量和装载震动效率。

所述的震动装置与推拉车机配合，拉车时，电磁铁处于吸合状态，以采用皮带运输的煤矿综掘工区为例，该装置安装在皮带机尾卸料口出车侧，当皮带机采用自然坠落装满矸石后，在推拉车机的作用下将矿车推至该装置上，当车位传感器感应到载车皮到位后，在控制箱的指令下，锁紧气缸本安风控阀动作，将载车皮四个车轮锁紧在轨道上，此时控制箱控制风动减速马达启动，带动主震动轴转动，在主转动轴两侧的震动轮和可调振轨器转动，按照一定频率推动轨道，此时轨道沿着旋转转轴上下摆动，实现对矿车震动夯实矸石的作用，当测高红外发生器检测到矸石低于侧高线后，延时30秒发处信号到控制箱，控制箱控制马达停止，并松开卡轨机构2，在推拉车机的作用下，将一次装载载车拉回皮带卸料口，进行二次装载矸石，装载完成后，推车机将载车推到运输线准备运输，完成一次循环。

优选的，所述的丝杆25垂直于钢轨3。

优选的，所述的推拉车机5是在普通的推车机的基础上进行了改造，在推车机与矿车1接触部位安装了电磁铁，当推车时，电磁铁处于关闭状态，拉车过车中电磁铁打开，吸住矿车1接触部位将其拉回，实现了推拉载车的目的。

优选的，所述的风动马达减速机13功率为15KW。

本发明所述的一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置，整体结构简单，操作使用方便，稳定性好，可靠性高，使用本发明所述的一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置，避免了矸石运输中的资源浪费，节省运输成本。

Claims (4)

1.一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置，其特征在于：由四部分组成，分别为定位测量辅助装置、轨道衔接装置、风电自动控制系统及风动减速震动装置，定位测量辅助装置由车位自动定位检测装置和矸石高度测量装置两部分组成，车位自动定位检测装置安装在载车出车处一侧，车位自动定位检测装置采用钢板固定在钢轨（3）外延，车位自动定位检测装置包括车位传感器（9）、车位传感器传输线（10）和自动控制箱（11）组成，车位传感器（9）固定在载轨道出车侧，车位传感器（9）向车轮处发出红外线，车位传感器（9）对应的钢轨另一侧设置有红外车位传感器接收器（19），当车轮遮挡住红外线时，车位传感器（9）发出到位信号沿着车位传感器传输线（10）将信号传送到自动控制箱（11），矸石高度测量装置安装在行车钢轨（3）侧面，矸石高度测量装置包括有丝杆（25）、测高红外发生器（7）和测高传感器数据线（8）组成，丝杆（25）设置在钢轨（3）外侧面，丝杆（25）上安装有测高红外发生器（7），测高红外发生器（7）高度可以根据矿车（1）的实际要求装载量通过调整丝杆（25）的高度进行设定，当载车进入该装置后，车位传感器（9）检查并发出指令后，测高传感器红外线（22）被超高的矸石遮挡，测高传感器红外线（22）发出动作信号到自动控制箱（11），自动控制箱（11）控制震动部震动，当载车矸石高度下降到红外线（22）以下，测高红外发生器（7）信号恢复，通过测高红外发生器（7）发出信号，自动控制箱（11）接收到信号后，延时30秒停止震动，轨道衔接装置是由钢轨（3）、旋转转轴（4）、推拉车机（5）组成，轨道衔接装置钳接在运输钢轨（3）中端，并与轨道分离，一端用旋转转轴（4）和连接铰链与钢轨（3）连接，一端与钢轨（3）分离，分离端下部设置有可调振轨器（23），随着震动轮（24）的转动，可调振轨器（23）高端顶起钢轨（3），而运输轨道的另一端沿着旋转转轴（4）和铰链的作用下按照角度震动，从而达到模拟矿车（1）在轨道上运输过程中的震动效果，风动减速震动装置是由一台风动马达减速机（13）、链轮（14）、链条（15）、震动轮（24）、可调振轨器（23）和锁轮器（20）组成，由于现场巷道的实际工况，为了不影响正常的行人和运输物料，该装置安装在巷道底板（17）下面，风动马达减速机（13）输出轴安装有链轮（14），链轮（14）与主震动轴（16）一侧的链轮（14）通过高强链条（15）连接，实现同步运行，在主震动轴（16）的两端分别安装有震动轮（24），在震动轮（24）上通过铰孔压紧的方式安装了振轨器（23），震动轮（24）上并预留多高铰孔，可以通过增加振轨器（23）的数量来调整震动的频率，以适应不同的工况，为了保证在轨道震动过程中载车不会移位发生倒车事故，在钢轨（3）侧面的枕木（6）上安装有锁轮器（20）和锁轮气缸（18），收到定位信号后，锁轮器（20）在锁轮气缸（18）的作用下将轮锁住，达到定位防止倒车的目的，风电自动控制系统（11）是本装置的核心控制装置，是接受和发出动作信号的主要部件，其采用PLC配合继电器、本安风控阀（12）联动达到控制和操作系统动作的目的，本安风控阀（12）通过风电综合线（21）与自动控制箱（11）电连接，其主要采用通断气路的方式控制风动马达减速机（13）及锁轮气缸（18）动作，通过通断电路的方式控制推拉车机（5）和推拉电磁铁的动作，实现自动控制。

2.根据权利要求1所述的一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置，其特征在于丝杆（25）垂直于钢轨（3）。

3.根据权利要求1所述的一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置，其特征在于推拉车机（5）与矿车（1）接触部位安装了电磁铁，当推车时，电磁铁处于关闭状态，拉车过车中电磁铁打开，吸住矿车（1）接触部位将其拉回，实现了推拉载车的目的。

4.根据权利要求1所述的一种全自动智能型矿井轨道矸石运输夯实装置，其特征在于风动马达减速机（13）功率为15KW。